为何 Android 开发者在逐渐用 FlatBuffers 替代 JSON

为何Android开发者在逐渐用FlatBuffers替代JSON

一、FlatBuffers是什么？

兄弟连教育www.lampbrother.net,FlatBuffers是一个高效的跨平台序列化类库，可以在C++、C#、C、Go、Java、JavaScript、PHP和Python中使用。是Google开发的，是为了应用在游戏开发，以及其他注重性能的应用上。

二、为什么要使用FlatBuffers？

不需要转义/拆包就可以访问序列化数据—FlatBuffers与其他库不同之处就在于它使用二进制缓冲文件来表示层次数据，这样它们就可以被直接访问而不需转义与拆包，同时还支持数据结构进化（前进、后退兼容性）。

内存高效速度快—访问数据时只需要访问内存中的缓冲区。它不需要多余的内存分配（至少在C++是这样，其他语言中可能会有变动）。FlatBuffers还适合配合mmap或数据流使用，只需要缓冲区的一部分存储在内存中。访问时速度接近原结构访问，只有一点延迟（一种虚函数表vtable），是为了允许格式升级以及可选字段。FlatBuffers适合那些花费了大量时间和空间（内存分配）来访问和构建序列化数据的项目，比如游戏以及其他对表现敏感的应用。可以参考这里的基准。

灵活—由于有可选字段，你不但有很强的升级和回退兼容性（对于历史悠久的游戏尤其重要，不用为了每个版本升级所有数据），在选择要存储哪些数据以及设计数据结构时也很自由。

轻量的codefootprint—FlatBuffers只需要很少量的生成代码，以及一个表示最小依赖的很小的头文件，很容易集成。细节上可以看上面的基准页。

强类型—编译时报错，而不需要自己写重复的容易出错的运行时检查。它可以自动生成有用的代码。

使用方便—生成的C++代码允许精简访问与构建代码。还有可选的用于实现图表转义、类似JSON的运行时字符串展示等功能的方法。（后者比JSON转义库更快，内存效率更高）

代码跨平台且没有依赖—C++代码可以运行在任何近代的gcc/clang和VS2010上。同时还有用于测试和范例的构建文件（Android中.mk文件，其他平台是cmake文件）。

三、都有谁使用FlatBuffers?

兄弟连教育www.lampbrother.net来带大家看看他们使用FlatBuffers的反馈：

BobbleApp，印度第一贴图App。我们在BobbleApp中使用FlatBuffers后App的性能明显增强。

Cocos2d-x，第一开源移动游戏引擎，使用FlatBuffers来序列化所有的游戏数据。

Facebook使用FlatBuffers在AndroidApp中进行客户端服务端的沟通。他们写了一篇文章来描述FlatBuffers是如何加速加载内容的。

Google的FunPropulsionLabs在他们所有的库和游戏中大量使用FlatBuffers。

四、App性能有多大提高？

转义速度转义一个20KB的JSON流（这差不多是BobbleApp的返回大小）需要35ms，超过了UI刷新间隔也就是16.6ms。如果转义JSON的话，我们就在滑动时就会因为要从磁盘加载缓存而导致掉帧（视觉上的卡顿）。

转义器初始化一个JSON转义器需要先构建字段映射再进行转义，这会花100ms到200ms，很明显的拖缓App启动时间。

垃圾回收在转义JSON时创建了很多小对象，在我们的试验中，转义20kb的JSON流时，要分配大约100kb的瞬时存储，对Java内存回收造成很大压力。

五、FlatBuffersvsJSON

兄弟连小编尝试使用FlatBuffers和JSON转义4mb的JSON文件。

FlatBuffers花了1-5ms，JSON花了大约2000ms。在使用FlatBuffers期间AndroidApp中没有GC，而在使用JSON时发生了很多次GC。在使用JSON时UI完全卡住，所以真实使用时只能在后台线程进行转义。